热力学定律与气体试验定律的综合_第1页
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文档简介

1、热力学定律与气体实验定律的综合解决热力学定律与气体实验定律的综合问题的基本思路【例1】一世量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程“、be、cd、勿回到原状态,其pT图象如图1所示，苴中对角线的延长线过原点O下列判断正确的是（）0：图1A. 气体在a、c两状态的体积相等B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C. 在过程加中气体向外界放岀的热量大于外界对气体做的功D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E. 在过程be中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功题眼 对角线的延长线过原点0.答案ABE解析 由理想乞体状态方程=C得，卫=软，由图象可知，人=以

2、，选项A正确；理想气 体的内能只由温度决定，而TaTc,故气体在状态a时的内能大于在状态c时的内能，选项 B正确：由热力学第一定律 U=O+W知，cd过程温度不变，内能不变，则0= 炉，选 项C错误：両过程温度升高，即內能增大，则吸收的热量大于对外界做的功，选项D错误； 由理想气体状态方程知：P* J；= C,即 PaVa = CTa, PbVb = CTb, pM = CTc,Pd%=ce.设过程尿中压强为po=pb=pc,过程da中压强为po =pd=B由外界对气体做 功卩知，过程be中外界对气体做的功恥c=po（%以）=C一乙），过程勿中气体对外界做的功(几一= C(Z功，Ta=Tb9

3、Tc=Td,故 =矽缶，选项E正确.【例2】一左质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图2所示水平放置.活塞的质咼加=20 kg,横截面积S=100 an2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置， 活塞与汽缸底的距离Zi = 12 cm,离汽缸口的距离L2=3 cm.外界气温为27 C,大气压强为 1.0X10Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位巻，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活 塞上表而刚好与汽缸口相平，已知g =10mZ,求：图2第4页共3页(1) 此时气体的温度为多少？(2) 在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收0=370 J的热量，则气体增 加的内能多大？题眼 缓慢、稳定；活塞上表面刚好与汽缸口相平.答案(1)450 K (2)310 J解析(1)当汽缸水平放置时,p0=1.0X105 Pa,T0=(273+27) K=300K当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析如图所示，有piS=po5+wg则 pi=po+竽=1.0X105Pa+誥 Pa=1.2X105 Pa由理想气体状态方程得弯=督型则71 =poll1.2X1Q5X15 = 1.0X105X12X300K=450K.(2)当汽缸口向上，未加热稳定时：由玻意耳定律得pLS=pLScm=10 cm加热后.气体做等压变化，外界对气体

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